CN111606471B - 一种用于污水检查井消毒除臭的车载装置 - Google Patents

一种用于污水检查井消毒除臭的车载装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111606471B
CN111606471B CN202010398451.0A CN202010398451A CN111606471B CN 111606471 B CN111606471 B CN 111606471B CN 202010398451 A CN202010398451 A CN 202010398451A CN 111606471 B CN111606471 B CN 111606471B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ozone
main reactor
frame
disinfection
reactor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010398451.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111606471A (zh
Inventor
杨一烽
张辰
张欣
董磊
杜炯
崔贺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Municipal Engineering Design Insitute Group Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Municipal Engineering Design Insitute Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Municipal Engineering Design Insitute Group Co Ltd filed Critical Shanghai Municipal Engineering Design Insitute Group Co Ltd
Priority to CN202010398451.0A priority Critical patent/CN111606471B/zh
Publication of CN111606471A publication Critical patent/CN111606471A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111606471B publication Critical patent/CN111606471B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/485—Sulfur compounds containing only one sulfur compound other than sulfur oxides or hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/52—Hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/58—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/66—Ozone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/10—Oxidants
    • B01D2251/104—Ozone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/10—Single element gases other than halogens
    • B01D2257/106—Ozone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/34—Organic compounds containing oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/02—Odour removal or prevention of malodour
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/04—Disinfection
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/22—Eliminating or preventing deposits, scale removal, scale prevention
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/26—Reducing the size of particles, liquid droplets or bubbles, e.g. by crushing, grinding, spraying, creation of microbubbles or nanobubbles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

一种用于污水检查井消毒除臭的车载装置，装置内闭合态主反应器通过管缆收放装置从检查井上方插入，闭合态主反应器降至井底与管道内污水流动方向垂直，打开水质在线监测器；通过控制框架拉索缓慢展开反应器，打开超声波发生器；打开臭氧发生器和紫外光灯管，使臭氧通过空压机从纳米气泡曝气盘大量释放纳米气泡，对管道内的细菌和病毒进行高效灭活，并降解管道内臭气；消毒完成，框架拉索收放装置收合主反应器，缆管收放装置将反应器从污水检查井中拉出。可放置于车上，无需人工进行井下操作，可根据需求调整消毒除臭的检查井位置。超声、紫外光催化和臭氧纳米气泡复合型消毒技术处理效率高，减少污水和气溶胶中病毒和致病菌向环境扩散的可能性。

Description

一种用于污水检查井消毒除臭的车载装置
技术领域
本发明属城镇污水消毒技术领域，涉及一种用于污水检查井消毒除臭的车载装置，具体地涉及一种通过超声、紫外光催化和臭氧纳米气泡复合技术实现检查井管道内污水及气溶胶消毒除臭的装置。
背景技术
新冠病毒患者所在小区的排水管道内可能存在病毒残留的可能性，并会对小区居民、城镇污水处理设施运行人员、环保从业人员等的生命健康产生潜在危害，必须引起足够的重视。
紫外线消毒是目前城市污水处理设施、医院污水处理设施及给水系统常用的处理工艺。紫外线是一种肉眼不可见的光线，通常我们将波长在200nm以上的光都称为紫外线，根据不同的波长还可细分为UVA(315～400nm)，UVB(280～ 315nm)，UVC(200～280nm)。在这之中，UVC最易被DNA(核糖核酸)吸收。紫外线消毒使用的就是UVC。当病毒细胞经紫外线照射后，波长254nm的紫外线被DNA 吸收。细胞在DNA链上的相邻的胸腺嘧啶将相互纠缠，新的二聚物会阻碍RNA(核糖核酸)链上正确的DNA遗传代码复制,RNA是信息的传递者，其功能是传递DNA 码至细胞的不同部分。由于RNA传递功能丧失,最终导致细胞功能衰退而死亡, 从而达到消毒杀菌的目的。而冠状病毒是具有外套膜的正链单股RNA病毒。冠状病毒对紫外线的敏感性是基于其内部的RNA对紫外UVC波段紫外能量的吸收而引起的冠状病毒内部RNA的损毁。紫外线消毒作为一种物理消毒方式，其消毒过程中不会涉及化学试剂，除了灭活微生物以外，不改变水物理和化学性质。避免了其它化学消毒方式所带来的消毒副产物，也可以避免其过量投加而对后续水体产生的安全影响和次生危害。
臭氧在用于饮用水消毒时具有非常高的效率。一般认为，臭氧在水中灭菌有两种方式：一种是臭氧直接作用于细菌的细胞壁，将其破坏并导致细胞的死亡；另一种是臭氧在水中分解时释放出自由基态氧，自由基态氧具有强氧化能力，可以穿透细胞壁，氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶，也可以直接与细菌、病毒发生作用，破坏其细胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的物质代谢和繁殖过程遭到破坏；还可以渗透细胞膜组织，侵入细胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖，促进细菌和病毒的溶解死亡。光催化臭氧氧化技术主要是以紫外光为能源、臭氧为氧化剂。 O3在紫外光作用下产生具有强氧化性的羟基自由基，利用其强氧化性来破坏微生物的细胞膜结构继而达到灭菌的效果。无论是臭氧自身分解羟基自由基还是紫外光催化后形成的羟基自由基，都能氧化臭气中氨气、硫化氢、甲硫醇等恶臭物质，从而使管道中臭气中得以去除。UV/O3在完成复合时，第一步产生H2O2，所产生 H2O2在紫外光辐射下进一步产生羟基自由基，机理如式(1.1～1.3)：
Figure RE-GDA0002589788510000021
Figure RE-GDA0002589788510000022
Figure RE-GDA0002589788510000023
臭氧在水中半衰期较短，由于其消毒持久性相对较差，因此提高臭氧气体分子在水中的停留时间是臭氧消毒消毒的关键。通过纳米曝气盘减小臭氧气体分子的气泡直径，从而增加臭氧气体分子在水中的扩散效率和停留时间，能够有效提高臭氧氧化效率。
目前医院和疑似病患所在隔离点的下水道和检查井内存在冠状病毒扩散的可能性，而可放置在检查井内的小型高效消毒除臭的车载装置极少，相关领域的发明主要围绕管道内沉积物的清除，而没有针对杀死检查井内病毒和致病菌的发明。为了解决新型冠状病毒在水中扩散这一问题，本发明将臭氧纳米气泡和超声、紫外光催化组合，开发了一种用于污水检查井消毒除臭的车载装置，具有非常大的市场潜力。
发明内容
本发明针对现有管道消毒技术的不足，提供了一种用于污水检查井消毒除臭的车载装置，利用臭氧紫外光组合技术实现检查井管道内致病菌和病毒去除，减少它们进入排水设施和污水处理设施的可能性，保护小区居民、城镇污水处理设施运行人员、环保从业人员的生命安全，减少病毒大范围传播的概率。
为了实现本发明的目的，本发明的技术方案如下：一种用于污水检查井消毒除臭的车载装置，其特征在于，该装置包括主反应器，所述主反应器为由超声波发生器、紫外光灯组和臭氧纳米气泡曝气盘组成的复合高级氧化装置，纳米曝气盘通过气管和臭氧发生器相连；主反应器与缆管连接，并通过缆管与地面上的可变频空压机和臭氧发生器相连，所述缆管设有缆管收放装置，通过缆管收放装置收放缆管，使得主反应器升降，从而实现主反应从地面至检查井底部的移动，在主反应器装有安装有ORP监测仪，该ORP监测仪可氧化还原电位进行实时监测，监测仪通过控制单元与臭氧发生器、超声波发生器相连，根据测得氧化还原电位调节超声波功率和臭氧投加量。
进一步地，所述主反应器包括主反应器矩形框架，主反应器矩形框架安装有超声波发生器和紫外灯组，主反应器矩形框架两侧还设置有纳米曝气盘支臂框架，纳米曝气盘支臂框架向主反应器矩形框架两侧延展，且与主反应器矩形框架形成可翻折连接，纳米曝气盘支臂框架上设有若干纳米气泡曝气盘，纳米曝气盘支臂框架与主反应器矩形框架之间设有框架拉索，通过所述框架拉索卷轴电机可控制框架拉索的收缩与释放，框架拉索使纳米曝气盘支臂框架与主反应器矩形框架分离，分离角度为0到180度，从而实现主反应器的展开和闭合。
进一步地，所述纳米曝气盘支臂框架上对称装有若干个可拆卸支臂，每个支臂上装有若干个纳米气泡曝气盘，每个纳米曝气盘底部通过气管和臭氧发生器相连，反应器框架拉索张开后，支臂上纳米曝气盘生成纳米气泡的方向与水流方向垂直。
在主反应器矩形框架底部装有安装有ORP监测仪，该ORP监测仪可对检查井内污水的氧化还原电位进行实时监测，ORP监测仪通过控制单元与臭氧发生器、超声波发生器相连，可以根据测得污染物的浓度调节超声波功率和臭氧投加量，使消毒除臭过程中污水ORP≥650mV。在ORP检测仪工作时需将超声发生器、紫外光灯组和臭氧发生器关闭。
优选地，臭氧发生器工作时向管道内的臭氧投加量为0.3Kg-O3/m3·h，臭氧投加量与水质在线监测器中显示的有机物浓度成正比关系，可实时调节臭氧投加量。臭氧的氧化还原电位高达2.07V，比传统的过氧化氢还要高。在紫外光照射下，臭氧会分解生成羟基自由基(·OH)，氧化还原电位高达2.8V，能够迅速氧化管道污水中的有机物。保持工作状态下ORP≥650mV，当管道内瞬时流速较大时，臭气的投加量升高。当管道内瞬时流速较小时，臭气的投加量降低。
进一步地，主反应器进入管道后，将透气井盖取下安装临时密封法兰盖，并在临时密封法兰盖下方安装臭氧尾气消除装置，临时法兰盖和臭氧尾气消除装置中间设有曝气管端口法兰，防止臭氧气体从端口泄漏。臭氧尾气消除装置的形式可采用加热分解、活性炭吸附、紫外分解等。
优选地，纳米臭氧气泡直接与管道内的水体和空气接触，利用其强氧化性对管道内的硫化氢、氨气和甲硫醇等臭气进行降解。由于本发明不需要人员下到井下进行作业，主反应器可以远程操控，因此安全性较高，使用方便。
优选地，紫外光灯组由若干个LED灯单元组成，呈条带状，安装在主反应器矩形框架的两侧，安装角度与水流方向垂直。本装置的紫外线波长设定范围为 150～250nm。
优选地，臭氧纳米曝气盘上的曝气孔孔径为100～200nm，纳米孔气盘的材料可用陶瓷、钛板或EPDM。当气泡尺寸达到微纳米级时，气体在液相中的溶解度要高于常规大气泡在液相中的溶解度，同时纳米气泡的移动速度比正常大小的气泡慢了很多。因此，液相中使用纳米气泡作为臭氧载体的时候，臭氧纳米气泡能够在管道内的污水中缓慢释放，沿着管道持续流动，从而有效提高臭氧的利用率。在这种情况下，臭氧能够与污染物接触时间和面积大幅增加，提高污染物和臭气的去除率。
优选地，臭氧纳米气泡的破裂瞬间会形成局部冲击波，水分子的温度和压强在短时间迅速升高，能够提高臭氧氧化消毒除臭效率。
优选地，在主反应器矩形框架底部安装有超声波发生器，该超声波发生器具有沉积物探测和超声强化两个工作模式，当开启沉积物探测模式后，超声波频率为80～100KHz，能够对管道内沉积物情况进行勘察。当开启超声强化模式后，超声波频率为50～60KHz，将会配合紫外光催化和臭氧纳米气泡协同消毒除臭。
优选地，超声波产生的高频振动在液体会形成空化现象，使臭氧纳米气泡曝气盘产生的纳米气泡进一步分裂，使臭氧中的羟基自由基与污水中的病毒接触几率大大升高，从而使病毒完全失活。
优选地，超声波的高频振动还会对检查井管道内壁上形成的沉积物有一定剥离和乳化作用。超声波引起的空化作用能够形成冲击波，对沉积物表层反复冲击，伴随气泡的振动，沉积物层被不断的擦洗，污染物质逐渐被分散。对于管道内的一些油脂性污染物质，在空化作用下,两种液体在界面迅速分散而乳化。
优选地，在超声波的高频振动下，臭氧曝气盘和紫外光灯组不易被堵塞和污染，工作时能对两者有一个清洁作用。
优选地，本发明可通过折叠的方式进入不同管径大小的检查井，并且可以通过缆管收放装置简易收缩，放置在车上，完成运输和转移。
本发明的另一目的在于提供一种用于检查井的消毒除臭方法，减少致病菌、病毒以及臭气的扩散。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种检查井的强化臭氧纳米气泡消毒除臭方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
步骤一：主反应器通过反应器缆管收放装置从地面降至检查井内，将透气井盖取下安装临时密封法兰盖，并在临时密封法兰盖下方安装臭氧尾气消除装置；；
步骤二：遥控框架拉索卷轴电机，逆时针旋转框架拉索卷轴缓慢释放反应器框架拉索，使主反应器从闭合态展开至倒T形态；
步骤三：打开超声波发生器，首先对检查井对应的管道内沉积物厚度进行探测，并上传互联网云端；
步骤四：关闭超声发生器，打开ORP监测仪，对污水的氧化还原电位进行检测，并上传互联网云端；
步骤五：打开超声发生器，切换模式为超声强化模式。打开臭氧发生器和可变频空压机,使臭氧纳米气泡曝气盘开始曝气。同时开启紫外光灯组，对管道内进行照射，在云端监测检查井内污水的氧化还原电位，保持消毒过程中ORP≥ 650mV，若ORP低于650mV，则提高臭氧曝气量和紫外光强度。
步骤六：完成消毒除臭后，关闭臭氧发生器和紫外光灯组，保持超声波发生器一定时间，用以清洁纳米气泡曝气盘和紫外光灯组；
步骤七：通过框架拉索卷轴电机控制框架拉索卷轴顺时针旋转，收缩框架拉索将主反应器闭合，反应器缆管收放装置将主反应器收回地面移动至下一个需要处理的检查井。
通过框架拉索卷轴电机控制框架拉索的释放和收缩，从完成装有若干个纳米曝气盘的纳米曝气盘支臂框架展开和闭合。当主反应器不工作时，反应器呈闭合态，当反应器伸入液面下后通过拉索展开呈斜拉索倒T字状。当主反应器工作时，主反应器底部的超声发生器开始产生超声波，地面上的臭氧发生器开始生成臭氧气体，通过气管传输到纳米气泡曝气盘，并向管道内污水充入臭氧纳米气泡。同时打开反应器两侧的紫外灯组，垂直流过的污水在紫外光照射下和臭氧纳米气泡混合。当消毒除臭过程结束时，关闭超声波发生器、紫外灯组和臭氧发生器，反应器闭合被收起，通过移动至下一个需要消毒除臭的检查井区域。
目前，关于检查井内消毒除臭的装置极少，本发明提供的车载检查井消毒除臭装置具有以下优点：
(1)该装置可同时对管道内污水、气溶胶进行消毒除臭，能有效放置病毒和致病菌在检查井和管道内扩散，保护相关环保人员和居民的安全。
(2)将臭氧、紫外光、超声波消毒除臭技术组合，消毒除臭能力强，弥补了单一消毒技术覆盖面小的问题，减少相同处理效率下臭氧的投加量，同时消毒副产物较少。
(3)该装置可通过折叠减少主反应器的体积，能够适应不同管径大小的管道，该方法无需人员井下作业，具有很高的灵活性和机动性。
(4)该装置的超声波发生器产生的超声波具有一定的清洁功能，能够缓解管道内的沉积物和油脂性污染物质的累积。超声波高频振动也对减少紫外光灯组和纳米曝气盘上结垢起到较大的帮助。
附图说明
图1为本发明的一种用于污水检查井消毒除臭的车载装置工作示意图。
图2为本发明装置于检测井井底展开时的轴测图。
图3为本发明装置进入检查井闭合时的轴测图。
图4为本发明装置闭合时的剖面图。
1-臭氧发生器；2-可变频空压机；3-缆管收放装置；4-反应器缆管；5-主反应器；51-框架拉索卷轴；52-紫外光灯组；53-反应器框架拉索；54-纳米曝气盘支臂框架；55-水质在线监测仪；56-超声波发生器；57-纳米曝气盘；58-框架拉索卷轴电机；6-臭氧尾气消除装置。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合以下具体实施例和附图，对发明作进一步的详细说明。
实施例1：
一种车载检查井内的消毒除臭装置，如图1和图2所示。该装置主要由臭氧发生器1、可变频空压机2、反应器缆管收放装置3、反应器缆管4；主反应器5。主反应器包含框架拉索卷轴51、紫外光灯组52、反应器框架拉索53、纳米曝气盘支臂框架54；水质在线监测仪55；超声波发生器56、纳米气泡曝气盘57、58- 框架拉索卷轴电机。主反应器5通过反应器缆管4和可变频空压机2、臭氧发生器1相连。
如图3所示，所述主反应器包括主反应器矩形框架，主反应器矩形框架安装有超声波发生器56和紫外灯组52，主反应器矩形框架两侧还设置有纳米曝气盘支臂框架54，纳米曝气盘支臂框架54向主反应器矩形框架两侧延展，且与主反应器矩形框架形成可翻折连接，纳米曝气盘支臂框架54上设有若干纳米气泡曝气盘57，纳米曝气盘支臂框架54与主反应器矩形框架之间设有框架拉索收放装置，通过所述框架拉索卷轴电机58旋转框架拉索收放装置卷轴51收放反应器框架拉索53，可控制纳米曝气盘支臂框架54与主反应器矩形框架之间产生翻折，从而实现主反应器的展开和闭合。主反应器5在不工作时,框架拉索卷轴电机 58启动，顺时针旋转框架拉索卷轴51拉动反应器框架拉索53收缩，主反应器呈闭合态条状，当主反应器5工作时，框架拉索卷轴电机58启动，逆时针旋转框架拉索卷轴51缓慢释放反应器框架拉索53，从而使前后两个纳米气泡曝气盘支臂框架54从闭合状态展开90度，呈倒T字状。
本实例中某隔离点酒店附近检查井直径为700cm，检查井内污水管道直径为800cm，对管道内污水和气体采样三次，分别根据分子生物学的荧光定量PCR和测序进行检测，结果显示存在超出标准限值数量的HCoV-OC43冠状病毒和诺如病毒。硫化氢浓度为1.5mg/L,氨气为0.4mg/L,管道内污水平均流速0.5m/s。
将车载检查井净水除臭装置运输至所在隔离点检查井旁，本实例中闭合时的主反应器5尺寸为：300×50×400cm(长×宽×高)，当主反应器5展开时，主反应器5的尺寸为：300×850×400cm(长×宽×高)。反应器主体框架材料使用耐腐蚀不锈钢444L制成，纳米气泡曝气盘57使用陶瓷制成，纳米气泡曝气盘 57直径为20cm，曝气孔直径为100nm，单个纳米曝气盘57的充臭氧能力为 0.3Kg-O3/m3·h。在纳米曝气盘支臂框架54上布置9个支臂，前后两个纳米曝气盘支臂框架54上共18个支臂，每个支臂上有8个纳米气泡曝气盘57，共144 个纳米气泡曝气盘57。紫外灯组52由两个LED灯条组成，每个灯条的长度为 300cm。超声波发生器56位于主反应器矩形框架的底部中央，其声波频率与功率均可根据运行模式调节，在开启超声强化模式后，超声波频率为50KHz。单个紫外灯的功率为100W，设定波长为253.7nm，紫外光照射剂量为200mJ/cm2。ORP 线监测仪55安装在主反应器5矩形框架底部右侧。
上述实施例中的一种车载除臭装置的消毒除臭方法包括以下步骤：
步骤一：闭合态的主反应器5通过反应器缆管收放装置3从地面降至检查井污水管道内，将检查井盖替换成临时密封井盖，并在井盖下方安装臭氧尾气消除器。
步骤二：遥控框架拉索卷轴电机58，逆时针旋转框架拉索卷轴51缓慢释放反应器框架拉索53，使主反应器从闭合态展开至倒T形态。
步骤三：打开超声波发生器56，首先对管道内沉积物厚度进行探测，并上传互联网云端。
步骤四：关闭超声发生器56，打开ORP监测仪55，对污水中氧化还原电位进行检测，并上传互联网云端。
步骤五：打开超声发生器56，切换模式为超声强化模式。打开臭氧发生器1 和可变频空压机2,使臭氧纳米气泡曝气盘57开始曝气。同时开启紫外光灯组52，对管道内进行照射，在云端监测检查井内污水的氧化还原电位ORP，保持消毒过程中ORP≥650mV，若ORP低于650mV，则提高臭氧曝气量和紫外光强度。
步骤六：完成消毒除臭后，关闭臭氧发生器1和紫外光灯组52，保持超声波发生器56约30分钟，用以清洁纳米气泡曝气盘57和紫外光灯组52。
步骤七：通过框架拉索卷轴电机58控制框架拉索卷轴51顺时针旋转，收缩框架拉索53将主反应器闭合，反应器缆管收放装置3将主反应器收回地面移动至下一个需要处理的检查井。
完成消毒后，对后续管道内污水和气体进行采样，根据分子生物学的荧光定量PCR和测序结果，在监测时间段2小时内检查井内污水中粪大肠群数≤ 20MPN/L，肠道病毒和HCoV-OC43冠状病毒的灭活率高达93.3％，污水中HCoV-OC43 冠状病毒和诺如数量均低于检测限。同时通过纳米曝气盘4产生的富余臭氧气泡对管道内的硫化氢和氨气去除率也达到了76.5％。
实施例2：
一种可放置在检查井内的强化臭氧纳米气泡消毒除臭装置，其基本组成部分和消毒除臭方法同实施例1，其具体构造和实施方式为：
本实例中某存在疑似病患的小区附近检查井直径为700cm，检查井内污水管道直径为2000cm，对管道内污水和气体采样三次，分别根据分子生物学的荧光定量PCR和测序进行检测，结果显示存在超出标准限值数量的大肠杆菌、沙门菌和轮状病毒。硫化氢浓度为3mg/L,氨气为0.75mg/L,管道内污水平均流速 0.7m/s。
将车载检查井净水除臭装置运输至所在小区检查井旁，本实例中闭合时的主反应器尺寸为：1700×50×1800cm(长×宽×高)，当主反应器5展开时，主反应器的尺寸为：1700×3650×1800cm(长×宽×高)。反应器主体框架材料使用不锈钢制成，纳米气泡曝气盘57使用陶瓷制成，纳米气泡曝气盘57直径为20cm，曝气孔直径为100nm，单个纳米曝气盘57的充臭氧能力为0.12～0.15Kg-O3/m3·h。在纳米曝气盘支臂框架54上布置12个支臂，前后两个纳米气泡曝气盘支臂框架54上共24个支臂，每个支臂上有10个纳米气泡曝气盘57，共240个纳米气泡曝气盘57。紫外灯组52由两个LED灯条组成，每个灯条的长度为1500cm。超声波发生器56位于主反应器5框架底部中央，其声波频率与功率均可根据运行模式调节，在开启超声强化模式后，超声波频率为60KHz。单个紫外灯的功率为100W，设定波长为185nm，紫外光照射剂量为500mJ/m3。ORP检测仪55安装在主反应器5矩形框架底部右侧。
完成消毒后，对后续管道内污水和气体进行采样，根据分子生物学的荧光定量PCR和测序结果，在监测时间段2小时内检查井内污水中粪大肠群数和沙门菌≤10MPN/L，肠道病毒和HCoV-OC43冠状病毒的失活率高达94.5％，污水中大肠杆菌、沙门菌和轮状病毒均低于检测限。同时通过纳米曝气盘4产生的富余臭氧气泡对管道内的硫化氢和氨气去除率也达到了80.5％。
本发明无需对管道和检查井进行改造和施工，通过简单的设备组建成高效消毒除臭技术装备，从而对任意位置的污水管道内的污水和气溶胶进行原位消毒。
尽管本发明内容已经通过上述优选实施做了详细阐述，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制，本领域技术人员在查阅了上述内容后能够想到的变化和修改都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (6)

1.一种用于污水检查井消毒除臭的车载装置，其特征在于，该装置包括主反应器，所述主反应器为由超声波发生器、紫外光灯组和臭氧纳米气泡曝气盘组成的复合高级氧化装置，臭氧纳米气泡曝气盘通过使用气管和臭氧发生器相连；主反应器与缆管连接，并通过缆管与地面上的可变频空压机和臭氧发生器相连，所述缆管设有缆管收放装置，通过缆管收放装置收放缆管，使得主反应器升降，从而实现主反应器从地面至检查井底部的移动，在主反应器装有ORP监测仪，该ORP监测仪可对氧化还原电位进行实时监测，ORP监测仪通过控制单元与臭氧发生器、超声波发生器相连，根据测得氧化还原电位调节超声波功率和臭氧投加量；
所述主反应器包括主反应器矩形框架，主反应器矩形框架安装有超声波发生器和紫外光灯组，主反应器矩形框架两侧还设置有臭氧纳米气泡曝气盘支臂框架，臭氧纳米气泡曝气盘支臂框架向主反应器矩形框架两侧延展，且与主反应器矩形框架形成可翻折连接，臭氧纳米气泡曝气盘支臂框架上设有若干臭氧纳米气泡曝气盘，臭氧纳米气泡曝气盘支臂框架与主反应器矩形框架之间设有框架拉索，通过框架拉索卷轴电机可控制框架拉索的收缩与释放，框架拉索使臭氧纳米气泡曝气盘支臂框架与主反应器矩形框架分离，分离角度为0到180度，从而实现主反应器的展开和闭合；
所述臭氧纳米气泡曝气盘支臂框架上对称装有若干个可拆卸支臂，每个支臂上装有若干个臭氧纳米气泡曝气盘，每个臭氧纳米气泡曝气盘底部通过使用气管和臭氧发生器相连，主反应器拉索被释放后，支臂上臭氧纳米气泡曝气盘生成纳米气泡的方向与水流方向垂直。
2.根据权利要求1所述的用于污水检查井消毒除臭的车载装置，其特征在于臭氧纳米气泡曝气盘上的曝气孔孔径为100～200nm，臭氧纳米气泡曝气盘的材料采用陶瓷、钛板或EPDM。
3.根据权利要求1所述的用于污水检查井消毒除臭的车载装置，其特征在于紫外光灯组由若干个LED灯单元组成，呈条带状，安装在主反应器矩形框架的两侧，安装角度与水流方向垂直，紫外灯环的紫外线波长设定范围是100~300nm，所述紫外灯环的辐照剂量范围是100~200mJ/cm2。
4.根据权利要求1所述的用于污水检查井消毒除臭的车载装置，其特征在于主反应器矩形框架底部安装有超声波发生器，该超声波发生器具有沉积物探测和超声强化两个工作模式，当开启沉积物探测模式后，超声波频率为80～100KHz，能够对管道内沉积物情况进行勘察；当开启超声强化模式后，超声波频率为50～60KHz，会配合紫外光催化和臭氧纳米气泡协同对污水中的致病菌和病毒进行灭菌、消毒。
5.一种使用如权利要求1所述的用于污水检查井消毒除臭的车载装置的消毒除臭方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
步骤一：主反应器通过反应器缆管收放装置从地面降至检查井内，将透气井盖取下安装临时密封法兰盖，并在临时密封法兰盖下方安装臭氧尾气消除装置；
步骤二：遥控框架拉索卷轴电机，逆时针旋转框架拉索卷轴缓慢释放反应器框架拉索，使主反应器从闭合态展开至倒T形态；
步骤三：打开超声波发生器，首先对检查井对应的管道内沉积物厚度进行探测，并上传互联网云端；
步骤四：关闭超声波发生器，打开ORP监测仪，对污水的氧化还原电位进行检测，并上传互联网云端；
步骤五：打开超声波发生器，切换模式为超声强化模式，打开臭氧发生器和可变频空压机,使臭氧纳米气泡曝气盘开始曝气；同时开启紫外光灯组，对管道内进行照射，在云端监测检查井内污水的氧化还原电位，保持消毒过程中ORP≥650mV，若ORP低于650 mV，则提高臭氧曝气量和紫外光强度；
步骤六：完成消毒除臭后，关闭臭氧发生器和紫外光灯组，保持超声波发生器一定时间，用以清洁纳米气泡曝气盘和紫外光灯组；
步骤七：通过框架拉索卷轴电机控制框架拉索卷轴顺时针旋转，收缩框架拉索将主反应器闭合，反应器缆管收放装置将主反应器收回地面移动至下一个需要处理的检查井。
6.根据权利要求5所述的消毒除臭方法，其特征在于紫外光灯组由若干个LED灯单元组成，呈条带状，安装在主反应器矩形框架的两侧，安装角度与水流方向垂直，紫外灯环的紫外线波长设定范围是100~300nm，所述紫外灯环的辐照剂量范围是100~200mJ/cm2。
CN202010398451.0A 2020-05-12 2020-05-12 一种用于污水检查井消毒除臭的车载装置 Active CN111606471B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010398451.0A CN111606471B (zh) 2020-05-12 2020-05-12 一种用于污水检查井消毒除臭的车载装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010398451.0A CN111606471B (zh) 2020-05-12 2020-05-12 一种用于污水检查井消毒除臭的车载装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111606471A CN111606471A (zh) 2020-09-01
CN111606471B true CN111606471B (zh) 2021-06-04

Family

ID=72196437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010398451.0A Active CN111606471B (zh) 2020-05-12 2020-05-12 一种用于污水检查井消毒除臭的车载装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111606471B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113864663B (zh) * 2021-08-23 2023-04-07 河海大学 一种地下管道废气泄漏预警与处理系统及方法
CN114455667A (zh) * 2022-01-20 2022-05-10 严大春 量子高频波光电子一体化发射设备系统治理污染水体
CN116029216B (zh) * 2023-02-17 2023-06-09 中国石油大学(华东) Fpso动态管缆线型智能优化方法、系统及应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5373860A (en) * 1976-12-10 1978-06-30 Sumino Masaji Method of decomposing and treating polluted material in water quality
KR20020061137A (ko) * 2001-01-16 2002-07-23 윤광열 저수조 음용수 살균장치
CN206089169U (zh) * 2016-09-30 2017-04-12 中冶华天工程技术有限公司 伸展式水体修复装置
CN109502779A (zh) * 2019-01-15 2019-03-22 苏州威盾环保科技有限公司 一种伞型曝气装置
CN110818175A (zh) * 2019-10-17 2020-02-21 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 用于排水管道的轨道式原位净化系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5373860A (en) * 1976-12-10 1978-06-30 Sumino Masaji Method of decomposing and treating polluted material in water quality
KR20020061137A (ko) * 2001-01-16 2002-07-23 윤광열 저수조 음용수 살균장치
CN206089169U (zh) * 2016-09-30 2017-04-12 中冶华天工程技术有限公司 伸展式水体修复装置
CN109502779A (zh) * 2019-01-15 2019-03-22 苏州威盾环保科技有限公司 一种伞型曝气装置
CN110818175A (zh) * 2019-10-17 2020-02-21 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 用于排水管道的轨道式原位净化系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN111606471A (zh) 2020-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111606471B (zh) 一种用于污水检查井消毒除臭的车载装置
JP5746750B2 (ja) 船舶バラスト水処理方法及びシステム
US7662293B2 (en) Method and apparatus for liquid purification
CN102491451A (zh) 超声化臭氧与紫外协同的水处理装置和方法
CN110818175A (zh) 用于排水管道的轨道式原位净化系统
Coleman et al. Removal of contaminants of concern in water using advanced oxidation techniques
CN206244566U (zh) 一种粪便处理厕所
JP2006061886A (ja) 活水化方法および装置
CN212740803U (zh) 一种用于污水检查井消毒除臭的车载装置
CN111592174B (zh) 一种排放口净化系统及净化方法
CN111533344B (zh) 一种用于长距离管道消毒灭菌系统及其使用方法
CN110644606A (zh) 用于排水管道的轨道式原位净化方法
CN206232428U (zh) 一种净化反应装置
CN111533242B (zh) 一种用于污水管道的臭氧紫外线联合消毒装置
CN212855703U (zh) 一种一体式管道式o3/uv/h2o2高级氧化反应器装置
CN211497001U (zh) 一种削减排水管网污染物的光催化反应系统
CN211497295U (zh) 用于排水管道的轨道式原位净化系统
CN108585285A (zh) 羟基自由基矿化饮用水中抗生素的处理系统及其处理方法
CN211497000U (zh) 一种用于排水管网原位净化的紫外系统
CN111606470B (zh) 一种联合多元氧化剂和紫外的排放口灭毒装置
CN107344779A (zh) 一种滑动弧放电低温等离子污水处理反应器
JPH10155887A (ja) 空気及び水の殺菌・浄化方法並びにその装置
CN111547809A (zh) 一种用于压力管道透气井的消毒装置
CN110790341A (zh) 一种削减排水管网污染物的光催化反应系统
CN111547833B (zh) 一种用于压力管道的自发电消毒机器人

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant